一种煤矿矿井水的软化沉淀系统

1.一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，其包括料仓、电磁振动给料机、斗提
机、消化器、生产用水管道、捞渣机、石灰缸、机械搅拌澄清池和矿井水管道；
所述料仓的下料口与所述电磁振动给料机的进料口连通；所述电磁振动给料机的出料
口与所述斗提机的进料口通过软连接连通；所述斗提机的出料口与所述消化器的进料口连
通；所述生产用水管道的出水端与所述消化器的进水口连通；所述消化器的出液口与所述
捞渣机的进料口连通；所述捞渣机的出液口与所述石灰缸的进液口连通；所述石灰缸的出
液口通过螺杆泵与所述机械搅拌澄清池的药剂添加管的进口连通；所述矿井水管道与所述
机械搅拌澄清池的进水口连通；
在所述石灰缸内设置有浓度传感器；所述浓度传感器的信号输出端与控制器的信号输
入端通过信号连接；所述控制器的信号输出端分别与所述电磁振动给料机和所述螺杆泵的
信号输入端通过信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，其还包括加热
罐、蒸汽管道、温度传感器和控制阀；所述生产用水管道的出水端与所述加热罐的进水口连
通；所述加热罐的出水口与所述消化器的进水口连通；所述蒸汽管道的出气端与所述加热
罐的进气口连通；
在所述加热罐与所述消化器之间的管道上设置有温度传感器，在所述蒸汽管道上设置
有所述控制阀；所述温度传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端通过信号连接；
所述控制器的信号输出端与所述控制阀的信号输入端通过信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，在所述捞渣机
内上方设置有冲洗管；在所述冲洗管上设置有若干个喷头；所述冲洗管的进水端与所述生
产用水管道的出水端连通。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，在所述石灰缸
内设置有鼓泡器；所述鼓泡器的进气口与鼓风机的出风口连通。
5.根据权利要求1或4所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，在所述石
灰缸内的上方固定设置有过滤网；所述石灰缸的进液口位于所述过滤网的上方。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，所述电磁振动
给料机从进料口至出料口倾斜向下设置，所述电磁振动给料机倾斜的角度为5°。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，所述药剂添加
管的出口设置在所述机械搅拌澄清池的第一反应室内。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其特征在于，所述药剂添加
管的出口距离所述机械搅拌澄清池的搅拌叶轮的距离为30cm。

一种煤矿矿井水的软化沉淀系统\n技术领域：\n[0001] 本实用新型涉及一种软化沉淀系统，特别涉及一种煤矿矿井水的软化沉淀系统。\n背景技术：\n[0002] 煤炭是我国主要能源，煤炭工业的发展需要大量的水资源支撑，水资源不足时影\n响我国煤炭产业发展的重要制约因素，特别是煤炭资源主产区的华北和西北的缺水地区，\n需求更加迫切。煤矿矿井水处理利用不仅是对水资源的拓宽开发，也是缓解矿区缺水问题\n的最佳选择，同时是保护生态环境、防止水污染的重要途径；其中软化沉淀是处理矿井水的\n第一个工艺步骤，目前软化沉淀处理的方式主要有：1、将生石灰放至料仓中，然后通过人工\n操作插板阀进行放料，接着通过消化器将生石灰制成10％的石灰乳溶液，然后再通过泵将\n石灰乳送至混合池与矿井水混合反应，最后再进入机械搅拌澄清池中进行沉淀，在机械搅\n拌澄清池的出水管上设有在线pH仪，根据pH仪的数值手动调整生石灰的放料量；2、将人工\n操作插板阀改为螺旋输送机，机械输送生石灰；采用上述两种方式存在以下问题：1、手动添\n加生石灰，生石灰进料不稳定导致石灰乳的浓度不稳定，进而导致后续的矿井水沉淀软化\n效果不佳，机械搅拌澄清池的出水水质差；2、采用螺旋输送机输送，由于生石灰为固体颗粒\n物，导致其磨损严重，易卡涩，生石灰的下料量不易调整；3、由于生石灰的下料不稳定，导致\n消化器中的反应温度不定，温度过高时，消化器末端的粉尘以及水蒸气较大，对环境和人体\n伤害较大，温度过低时，生石灰转化成熟石灰的转化率低；4、经过混合池混合后的混合液经\n过管道进入机械搅拌澄清池中，导致管道内极易出现结垢、甚至堵塞的情况，进而导致机械\n搅拌澄清池运行效率降低；5、通过在线pH仪上的显示值调整生石灰的下料量，使得生石灰\n的下料量调整滞后，进而导致机械搅拌澄清池的出水的pH波动大、出水水质不达标。\n实用新型内容：\n[0003] 本实用新型的目的在于提供一种结构简单，提高了生石灰利用率，且保证了机械\n搅拌澄清池出水水质合格的煤矿矿井水的软化沉淀系统。\n[0004] 本实用新型由如下技术方案实施：一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其包括料仓、\n电磁振动给料机、斗提机、消化器、生产用水管道、捞渣机、石灰缸、机械搅拌澄清池和矿井\n水管道；所述料仓的下料口与所述电磁振动给料机的进料口连通；所述电磁振动给料机的\n出料口与所述斗提机的进料口通过软连接连通；所述斗提机的出料口与所述消化器的进料\n口连通；所述生产用水管道的出水端与所述消化器的进水口连通；所述消化器的出液口与\n所述捞渣机的进料口连通；所述捞渣机的出液口与所述石灰缸的进液口连通；所述石灰缸\n的出液口通过螺杆泵与所述机械搅拌澄清池的药剂添加管的进口连通；所述矿井水管道与\n所述机械搅拌澄清池的进水口连通；在所述石灰缸内设置有浓度传感器；所述浓度传感器\n的信号输出端与控制器的信号输入端通过信号连接；所述控制器的信号输出端分别与所述\n电磁振动给料机和所述螺杆泵的信号输入端通过信号连接。\n[0005] 进一步的，其还包括加热罐、蒸汽管道、温度传感器和控制阀；所述生产用水管道\n的出水端与所述加热罐的进水口连通；所述加热罐的出水口与所述消化器的进水口连通；\n所述蒸汽管道的出气端与所述加热罐的进气口连通；在所述加热罐与所述消化器之间的管\n道上设置有温度传感器，在所述蒸汽管道上设置有所述控制阀；所述温度传感器的信号输\n出端与所述控制器的信号输入端通过信号连接；所述控制器的信号输出端与所述控制阀的\n信号输入端通过信号连接。\n[0006] 进一步的，在所述捞渣机内上方设置有冲洗管；在所述冲洗管上设置有若干个喷\n头；所述冲洗管的进水端与所述生产用水管道的出水端连通。\n[0007] 进一步的，在所述石灰缸内设置有鼓泡器；所述鼓泡器的进气口与鼓风机的出风\n口连通。\n[0008] 进一步的，在所述石灰缸内的上方固定设置有过滤网；所述石灰缸的进液口位于\n所述过滤网的上方。\n[0009] 进一步的，所述电磁振动给料机从进料口至出料口倾斜向下设置，所述电磁振动\n给料机倾斜的角度为5°。\n[0010] 进一步的，所述药剂添加管的出口设置在所述机械搅拌澄清池的第一反应室内。\n[0011] 进一步的，所述药剂添加管的出口距离所述机械搅拌澄清池的搅拌叶轮的距离为\n30cm。\n[0012] 本实用新型的优点：1、本实用新型结构简单，易实现，通过浓度传感器检测石灰缸\n内的石灰乳溶液的浓度值，并将信号传输到控制器，当石灰乳的浓度值超过设定上限值时，\n控制器控制电磁振动给料机和螺杆泵调小，减少生石灰和石灰乳溶液的给料量；当石灰乳\n的浓度值低于设定下限值时，控制器控制电磁振动给料机和螺杆泵调大，增加生石灰和石\n灰乳溶液的给料量，进而实现了自动调整生石灰和石灰乳加入量，使得生石灰的加料稳定，\n进而保证了机械搅拌澄清池内对矿井水沉淀软化的效果，使得机械搅拌澄清池的出水水质\n合格，同时大幅度降低了操作人员的工作量；生石灰加料稳定使得消化器中的反应稳定，进\n而避免了出现消化器末端粉尘以及水蒸气较大的问题，保护了环境以及人体健康；2、通过\n对进入消化器中的生产水加热，保证了消化器内的生石灰和水的初始反应温度在20℃左\n右，提高了生石灰和水反应速率，以及保证了生石灰与水充分反应生成熟石灰，提高了生石\n灰的利用率，节约原材料的消耗；3、石灰乳溶液直接被送至机械搅拌澄清池内与矿井水反\n应，所反应生成的碳酸钙、碳酸镁等沉淀从机械搅拌澄清池底部排出，上清液从机械搅拌澄\n清池的上方溢流而出，不会出现管道结垢、堵塞的问题，进而提高了机械搅拌澄清池的运行\n效率；4、采用电磁振动给料机相比螺旋输送机故障率低、电耗低、设备磨损低、生石灰添加\n量可调控范围更精确。\n附图说明：\n[0013] 图1为本实用新型的结构示意图。\n[0014] 图2为本实用新型控制系统图。\n[0015] 附图中各部件的标记如下：\n[0016] 料仓1，电磁振动给料机2，斗提机3，消化器4，生产用水管道5，捞渣机6，石灰缸7，\n机械搅拌澄清池8，第一反应室81，搅拌叶轮82，矿井水管道9，加热罐10，蒸汽管道11，温度\n传感器12，控制阀13，螺杆泵14，浓度传感器15，控制器16，冲洗管17，喷头18，鼓泡器19，鼓\n风机20，过滤网21，药剂添加管22。\n具体实施方式：\n[0017] 如图1‑2所示，一种煤矿矿井水的软化沉淀系统，其包括料仓1、电磁振动给料机2、\n斗提机3、消化器4、生产用水管道5、捞渣机6、石灰缸7、机械搅拌澄清池8、矿井水管道9、加\n热罐10、蒸汽管道11、温度传感器12和控制阀13；料仓1的下料口与电磁振动给料机2的进料\n口连通，采用电磁振动给料机2相比螺旋输送机故障率低、电耗低、设备磨损低、生石灰添加\n量可调控范围更精确；电磁振动给料机2从进料口至出料口倾斜向下设置，电磁振动给料机\n2倾斜的角度为5°，保证了给料的连续运行；电磁振动给料机2的出料口与斗提机3的进料口\n通过软连接连通，实现了密封连接，有效的防止了粉尘的污染；斗提机3的出料口与消化器4\n的进料口连通；生产用水管道5的出水端与消化器4的进水口连通；消化器4的出液口与捞渣\n机6的进料口连通；捞渣机6的出液口与石灰缸7的进液口连通；石灰缸7的出液口通过螺杆\n泵14与机械搅拌澄清池8的药剂添加管22的进口连通；矿井水管道9与机械搅拌澄清池8的\n进水口连通；在石灰缸7内设置有浓度传感器15；浓度传感器15的信号输出端与控制器16的\n信号输入端通过信号连接；控制器16的信号输出端分别与电磁振动给料机2和螺杆泵14的\n信号输入端通过信号连接。\n[0018] 生产用水管道5的出水端与加热罐10的进水口连通；加热罐10的出水口与消化器4\n的进水口连通；蒸汽管道11的出气端与加热罐10的进气口连通；在加热罐10与消化器4之间\n的管道上设置有温度传感器12，在蒸汽管道11上设置有控制阀13；温度传感器12的信号输\n出端与控制器16的信号输入端通过信号连接；控制器16的信号输出端与控制阀13的信号输\n入端通过信号连接。\n[0019] 在捞渣机6内上方设置有冲洗管17；在冲洗管17上设置有若干个喷头18；冲洗管17\n的进水端与生产用水管道5的出水端连通，对捞渣机6内部进行冲洗，保证捞渣机6在运行的\n过程中不被卡死，实现其连续运行。\n[0020] 在石灰缸7内设置有鼓泡器19；鼓泡器19的进气口与鼓风机20的出风口连通，通过\n鼓泡器19，实现了利用压缩空气对石灰缸7内的石灰乳液进行搅拌的功能，保证了石灰乳液\n均匀混合不发生沉淀分层；在石灰缸7内的上方固定设置有过滤网21；石灰缸7的进液口位\n于过滤网21的上方。\n[0021] 药剂添加管22的出口设置在机械搅拌澄清池8的第一反应室81内，药剂添加管22\n的出口距离机械搅拌澄清池8的搅拌叶轮82的距离为30cm，保证了从药剂添加管22的出口\n进入到机械搅拌澄清池8内的石灰乳溶液与矿井水充分混合均匀。\n[0022] 工作原理：料仓1中的生石灰通过电磁振动给料机2和斗提机3输送至消化器4中，\n生产水进入加热罐10中通过蒸汽进行加热，温度传感器12时刻检测加热后的生产水的温度\n值，并将信号传输到控制器16上，当所检测到的温度达到设定值20℃时，控制器16控制控制\n阀13关闭，停止通入蒸汽，当温度低于设定值20℃时，控制器16控制控制阀13打开，开始通\n入蒸汽；经过加热后的生产水被送入消化器4中与生石灰进行放热反应生成熟石灰溶液(即\n石灰乳溶液)，保证了消化器4内的生石灰和水的初始反应温度在20℃左右，提高了生石灰\n和水反应速率，以及保证了生石灰与水充分反应生成熟石灰，提高了生石灰的利用率，节约\n原材料的消耗，反应后的石灰乳溶液被送入捞渣机6中进行捞渣处理，将未反应的渣全部捞\n出，然后经过过滤网21过滤后送入到石灰缸7中暂存，浓度传感器15时刻检测石灰缸7内的\n石灰乳溶液的浓度值，并将信号传输到控制器16，当石灰乳的浓度值超过设定上限值时，控\n制器16控制电磁振动给料机2和螺杆泵14调小，减少生石灰和石灰乳溶液的给料量；当石灰\n乳的浓度值低于设定下限值时，控制器16控制电磁振动给料机2和螺杆泵14调大，增加生石\n灰和石灰乳溶液的给料量，进而实现了自动调整生石灰和石灰乳的加入量，使得生石灰的\n加料稳定，进而保证了机械搅拌澄清池8内对矿井水沉淀软化的效果，使得机械搅拌澄清池\n8的出水水质合格，同时大幅度降低了操作人员的工作量；生石灰加料稳定使得消化器4中\n的反应稳定，进而避免了出现消化器4末端粉尘以及水蒸气较大的问题，保护了环境以及人\n体健康；石灰缸7内的石灰乳溶液通过螺杆泵14被送至机械搅拌澄清池8中与矿井水反应，\n所反应生成的碳酸钙、碳酸镁等沉淀从机械搅拌澄清池8底部排出，上清液从机械搅拌澄清\n池8的上方溢流而出，不会出现管道结垢、堵塞的问题，进而提高了机械搅拌澄清池8的运行\n效率，同时实现了矿井水的软化沉淀；本实用新型结构简单，易实现。\n[0023] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本\n实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型\n的保护范围之内。

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